Na horyzoncie rysuje się przyszłość rolnictwa, w której technologia będzie wykorzystywana do zapewnienia większej kontroli nad niemal każdym aspektem procesu uprawy i nie tylko. Technologie te, w tym automatyzacja, sztuczna inteligencja (AI) i uczenie maszynowe (ML) sprawiają, że rzeczywistością staje się rolnictwo precyzyjne. Daje to nowoczesne możliwości, które nie były dostępne w przypadku tradycyjnych procesów rolniczych. Teraz, mając w ręku nowe informacje, hodowcy i rolnicy mogą sięgnąć głębiej i zrozumieć dokładnie, jak uzyskać najwyższej jakości plon z każdego uprawianego gatunku, a wszystko to przy zużyciu mniejszej ilości energii i zasobów niż dotychczas. Oto zrównoważone rolnictwo, którego celem jest lepsze wspieranie i zaspokajanie potrzeb naszej zmieniającej się planety.

Jeśli zainteresowane strony z branży rolniczej wykorzystają nowe technologie do stworzenia prawdziwej sieci urządzeń obsługujących cały proces uprawy i dystrybucji żywności, to nie tylko pokonają wiele z obecnych wyzwań, ale także zyskają większą świadomość pozwalającą podejmować lepsze decyzje w przyszłości. Hodowcy i rolnicy nie szukają rozwiązań, które brzmią tylko dobrze, a w rzeczywistości przysparzają im więcej pracy. Potrzebują praktycznych systemów, które rozwiążą ich rzeczywiste problemy i na szczęście istnieją technologie, które im w tym pomogą.

Rys. 1. Nowe rozwiązania pomagają ograniczać odpady, a także ilość zużywanych zasobów

Wyzwania branżowe o szerokim oddziaływaniu

W ostatnich latach rolnictwo borykało się z tymi samymi problemami, co inne branże, ale nie tylko z nimi. Wraz ze wzrostem inflacji grunty rolne mogą zostać dotknięte długoterminowymi kosztami, które zmienią decyzje zakupowe. Nadal trwające wyzwania związane z łańcuchem dostaw wpływają na dostępność kluczowych komponentów potrzebnych do utrzymania urządzeń. Z kolei polityka rolna poszczególnych państw i organizacji może wpływać na przyszłe ceny żywności. Istnieją jednak inne wyzwania, które mają wpływ nie tylko na hodowców, rolników oraz ich partnerów i dostawców, ale także na cały świat:

• Wzrost liczby ludności: w listopadzie 2022 roku, zaledwie 11 lat po przekroczeniu siedmiu miliardów, liczba ludności na świecie osiągnęła osiem miliardów. Poinformowano, że znaczna część przyrostu ludności (70%) pochodzi z krajów o dochodach niskich i z dolnej części przedziału średniego, w których tendencja wzrostowa będzie prawdopodobnie w nadchodzących latach jeszcze wyraźniejsza. Szybko rosnąca liczba ludności stwarza potrzebę zapewnienia większej ilości żywności i szybszej jej produkcji. Jednak wiele z tych regionów jest dotkniętych coraz intensywniejszymi zmianami klimatu, które mają negatywny wpływ na ekosystemy, a tym samym na jakość i bezpieczeństwo żywności.
• Marnotrawstwo żywności: To, co dzieje się, gdy żywność opuści gospodarstwo rolne – śledzenie, dokąd trafia i jak się tam dostaje – jest etapem procesu dystrybucji żywności, któremu należy poświęcić szczególną uwagę. Szacuje się, że 30-40 procent żywności w USA jest marnowane. Dzieje się tak z różnych powodów, czy to przez zepsucie się żywności w wyniku przekroczenia zakresu temperatur z powodu przedłużającego się transportu, czy też błędnych przewidywań sprzedawców i restauratorów, które skutkują nadmiernymi zamówieniami. Niestety, taka ilość zmarnowanej żywności mogłaby wyżywić co roku 1,26 miliarda osób.
• Niedobór siły roboczej: znaczne inwestycje w urządzenia i technologie, nieprzewidywalne i intensywne zjawiska pogodowe, rosnące ceny gruntów i niestabilne modele cenowe to tylko kilka powodów, dla których młode pokolenie niechętnie podejmuje karierę w branży rolniczej. Obecnie farmerzy w wieku poniżej 35 lat stanowią zaledwie 8% wszystkich farmerów w USA, a nastąpił również 52% spadek zatrudnienia robotników rolnych. Niedobór siły roboczej nasila się właśnie wtedy, gdy rośnie zapotrzebowanie na wyższą i szybszą produkcję żywności.

Poszczególne firmy codziennie zmagają się z własnymi, unikalnymi wyzwaniami biznesowymi, ale konsekwencje ich wyborów i sposób podejścia do przyszłości działalności mają wpływ na wszystkich. Mówiąc inaczej, presja jest coraz silniejsza. Praktyki stosowane w rolnictwie należy udoskonalać już teraz, aby sprostać obecnym wyzwaniom, ale także tym, których spodziewamy się dopiero w przyszłości.

Cyfryzacja w gospodarstwie rolnym i poza nim

Branża rolnicza to rynek, na którym hodowcy i rolnicy dosłownie własnymi rękami rozwiązują problemy i osiągają sukcesy. Znają swoje warunki, swoje gospodarstwa i znają problemy, z którymi się borykają. Ci uczestnicy rynku nie postrzegają technologii jako panaceum, które może rozwiązać wszystkie problemy, choć stale myślą o nowych sposobach ich rozwiązywania – a wielu przekonuje się, że technologia może ułatwić im pracę.

Jeśli chodzi o zmniejszenie ilości odpadów i wdrożenie bardziej zrównoważonych praktyk, wprowadzanie kolejnych urządzeń może wydawać się sprzeczne z intuicją. Zwłaszcza elektronika nie jest pierwszą rzeczą, która przychodzi na myśl, gdy mówi się o zrównoważonym rozwoju. Jednak właściwe wykorzystanie nowych rozwiązań pozwala zmniejszyć ilość odpadów, jak również liczbę wykorzystywanych zasobów, dając bardziej zrównoważone, wydajne opcje produkcji żywności. Technologia może stworzyć cyfrową nić od gospodarstwa do użytkownika końcowego, co jest dziś nie tylko pożądane, ale wymagane zarówno dla bezpieczeństwa żywności, jak i prężnego działania biznesowego.

Rys. 2. Technologie pomagają lepiej monitorować żywność w łańcuchu dostaw, aby zapobiegać nadmiernemu marnotrawstwu

Przykładowe instalacje rolnicze

Na przykład: w miarę wzrostu liczby ludności, jednym z najprostszych sposobów, aby mu sprostać, jest zmniejszenie ilości marnotrawstwa produktów, które już są tworzone i transportowane. Obecnie istnieją technologie, które mogą lepiej monitorować żywność w całym łańcuchu dostaw, aby zapobiec nadmiernym stratom. Airgain, dostawca rozwiązań w zakresie łączności bezprzewodowej, wykorzystuje bezprzewodowe modemy komórkowe do łączenia, monitorowania i kontrolowania różnych punktów łańcucha dostaw. Umożliwiają one dołączanie urządzeń śledzących do transportów żywności, aby śledzić temperaturę, położenie i lokalizację oraz udostępniać te informacje i wszelkie potencjalne zmiany w przesyłce w czasie rzeczywistym. Daje to lepsze poczucie łączności w całym procesie. Uczestnicy rynku wiedzą, kiedy żywność opuszcza gospodarstwo i kiedy dociera do miejsca przeznaczenia, a także wiedzą o wszystkim, co dzieje się w międzyczasie. Pozwala to czerpać informacje i udoskonalać proces transportu w celu ograniczenia ilości zepsutych produktów i ogólnej ilości odpadów.

Hodowcy i rolnicy zmuszeni do większego wysiłku przy mniejszych zasobach, wprowadzają rozwiązania automatyzacji, które pozwalają im zarówno na utrzymanie bieżącej działalności, jak i na zachowanie jakości produktów. Semios, platforma rolnictwa precyzyjnego, wdrożyła rozwiązanie zdalnego monitorowania w całej winnicy we Włoszech w celu optymalizacji jej wydajności. Winogrona są bardzo wrażliwą uprawą, dlatego ważne jest dokładne śledzenie i monitorowanie wilgotności gleby i ciepła. Jest to istotne tym bardziej, gdyż wielu producentów zaczyna doświadczać zmiennych warunków klimatycznych, które mają wpływ na uprawy. Dzięki sieci czujników firmy Semios plantatorzy winnic mogą mieć oko na całe swoje pole bez konieczności ręcznego monitorowania (tj. wysyłania kogoś, by sporządził notatki). Zapewnia to dodatkową warstwę widoczności, która nie istniała wcześniej, przy jednoczesnym zachowaniu (lub nawet zmniejszeniu) liczby pracowników potrzebnych do monitorowania winnicy.

Przyszłość leży w sieciach czujników

Zrozumienie podstaw oraz wysłuchanie samych rolników pozwala zrozumieć, jak wygląda codzienna praca w rolnictwie i jak metody produkcji żywności wpływają na środowisko. W miarę skalowania produkcji żywności przychodzi czas, aby sięgnąć głębiej i przyjrzeć się nowym komponentom oraz możliwościom współczesnej technologii. Innowacje w agrotechnice, takie jak zaawansowane, zautomatyzowane czujniki oraz nowe techniki uprawy, szybko stają się integralną częścią przyszłości branży.

Rolnictwo pionowe

Na przykład zamiast zarządzać rozległymi polami uprawnymi, rolnictwo pionowe pozwala sprowadzać uprawę do znacznie mniejszej przestrzeni, gdzie wszystkie składniki odżywcze, zasoby i światło potrzebne do uprawy są dostarczane w kontrolowanych warunkach. Plantatorzy są w stanie wykrywać wzorce zmian za pomocą zaawansowanych technologii sztucznej inteligencji (AI) i uczenia maszynowego (ML), aby uprawy otrzymywały tyle światła i wody, ile potrzeba, aby zmaksymalizować i zoptymalizować plon.

Miravel, firma, która projektuje zautomatyzowane wewnętrzne ogrody ścienne, opracowała małe pakiety pełne nasion, składników odżywczych i wszystkiego innego, co jest potrzebne do uprawy ziół i innych płodów rolnych. Pakiety te są następnie instalowane w stelażach, które są wprowadzane do farmy pionowej. Każdy stelaż ma czujniki wilgotności, temperatury i światła, które rejestrują historię wzrostu roślin. Następnie, gdy potrzeba więcej wody, automatyczne pompy wody podlewają stelaż. Jest to system, który działa w oparciu o dane w czasie rzeczywistym, a jego plony są zrównoważone, bezpieczne i wysokiej jakości.

Strony zaangażowane w rolnictwo – hodowcy i rolnicy, ich partnerzy i dostawcy – cenią swoje zasoby. Chcą oni zużywać tylko tyle wody, składników odżywczych i środków chemicznych, ile jest absolutnie niezbędne do utrzymania zdrowych i bezpiecznych upraw. Cenią sobie wiedzę o tym, jaka powinna być wilgotność gleby i jak różne wzorce pogodowe mogą wpływać na uprawy. Zawsze chcieli być precyzyjnymi hodowcami i rolnikami, ponieważ ich zasoby są cenne. Teraz, dzięki połączonym z siecią czujnikom, zaawansowanym algorytmom oraz widoczności danych w czasie rzeczywistym, mogą wprowadzać w życie precyzyjne, zrównoważone rolnictwo. Mogą zużywać mniej energii, ograniczać ilość odpadów i być bardziej wydajni dzięki nowoczesnym rozwiązaniom.